基于單片機(jī)的搶答器的設(shè)計(jì)

袁宏　彭森

摘要：搶答器對(duì)于大家而言。都非常熟悉，在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)烈的時(shí)代，競(jìng)爭(zhēng)才能使入進(jìn)步，在各大競(jìng)賽中，搶答器的作用就表現(xiàn)的非常明顯，搶答器由兩部分組成。分別是主體的電路和擴(kuò)展的電路；用控制的電路來(lái)操控報(bào)警開(kāi)關(guān)。通過(guò)電路產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示計(jì)時(shí)功能，在這些電路都設(shè)計(jì)好以后，搶答器的輪廓就大概完成了，單片機(jī)有體積小價(jià)格低，應(yīng)用方便，穩(wěn)定可靠，低功耗的優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)可以用軟件編程實(shí)現(xiàn)非常多的功能，能節(jié)省在硬件身上的操作，使得硬件電路設(shè)計(jì)變得相對(duì)簡(jiǎn)單，這次設(shè)計(jì)的搶答器相對(duì)于以往的搶答器變得簡(jiǎn)單許多。搶答器一般都是用于競(jìng)賽的時(shí)候用到的，選手根據(jù)自己的知識(shí)量進(jìn)行搶答，按下?lián)尨鹌髯钕鹊倪x手來(lái)回答問(wèn)題。搶答器考驗(yàn)選手的不同的反應(yīng)能力和知識(shí)儲(chǔ)備。選手們的搶答器都是一樣的，體現(xiàn)了公平公正的原則。

關(guān)鍵詞：搶答電路；定時(shí)電路；報(bào)警電路

1引言

對(duì)于搶答器來(lái)說(shuō)我們大家都很熟悉，它一般都用于很多競(jìng)賽場(chǎng)合，然后實(shí)現(xiàn)先搶先答，讓最先按下?lián)尨鹌鲹尩筋}的選手來(lái)優(yōu)先回答問(wèn)題。搶答器考驗(yàn)選手的不同的反應(yīng)能力和知識(shí)儲(chǔ)備。選手們的搶答器都是一樣的，體現(xiàn)了公平公正的原則。

2工作原理

本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個(gè)控制核心。分各個(gè)部分，有顯示部分，保存部分，開(kāi)關(guān)部分，和聲卡部分，其中使用數(shù)碼管來(lái)完成輸出功能；用按鍵來(lái)讓選手進(jìn)行反應(yīng)能力的搶答，在數(shù)碼管上顯示哪個(gè)組最先答題的。根據(jù)各個(gè)小組按下?lián)尨鹌鞯臅r(shí)間不同。即使他們相差微妙的差距也要利用系統(tǒng)檢測(cè)出哪個(gè)小組是最先按下?lián)尨鹌鞯?，所以在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候需要的精度就要非常的高，才能檢測(cè)出微妙的差距，本系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用89c52單片機(jī)作為核心。搶答器利用電路的按鍵產(chǎn)生不同的信號(hào)來(lái)輸出信號(hào)，從而在數(shù)碼管上顯示結(jié)果。工作時(shí)，利用產(chǎn)生不同的信號(hào)，利用軟件的算法得出最先答題的小組，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制的智能搶答器功能。

3電路設(shè)計(jì)

外圍電路：

如圖1，利用不同的P口來(lái)輸出蜂鳴器，不同的P口代替不用的輸出，P1-P7是八路的搶答器輸入信號(hào)的，由最后得出的結(jié)果在數(shù)碼管上輸出最后答題的組號(hào)。

如圖所示，我們一般都是使用石英晶體的振蕩器，這款振蕩器是以前接觸過(guò)的，它的電路一般在3V左右起振信號(hào)，還有不同的振蕩器的頻率也各不相同，所以不同的振蕩器有不同的結(jié)果。電路中有兩個(gè)電容，一個(gè)是對(duì)振蕩器改變頻率，一個(gè)是協(xié)助振蕩器起振。

4復(fù)位電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)的復(fù)位電路是非常重要的，一種是硬件復(fù)位電路，一種是利用軟件復(fù)位。

硬件復(fù)位就是利用產(chǎn)生高電平來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，復(fù)位后，單片機(jī)的所有狀態(tài)都會(huì)恢復(fù)成原來(lái)的樣子，電路圖如圖3所示。

而軟件復(fù)位對(duì)于硬件來(lái)說(shuō)又相對(duì)簡(jiǎn)單，所謂的軟件復(fù)位就是讓程序在運(yùn)行結(jié)束后再恢復(fù)成最初始的樣子，利用一個(gè)跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到最開(kāi)始的位置，從而達(dá)到復(fù)位的操作。

下圖是開(kāi)關(guān)電路，由開(kāi)關(guān)電路組成一個(gè)搶答按鍵，硬件電路設(shè)計(jì)也非常簡(jiǎn)單，程序設(shè)計(jì)中也簡(jiǎn)單，只要在程序中消除按鍵的靈敏度出現(xiàn)差錯(cuò)的問(wèn)題就可以了，因?yàn)橛袝r(shí)候一次晃動(dòng)也有可能產(chǎn)生信號(hào)，所以要給信號(hào)一個(gè)延時(shí)，這樣才能得到更準(zhǔn)確的信號(hào)，如果沒(méi)有延時(shí)的話，有時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)靈敏度太高導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以有了延時(shí)之后這問(wèn)題就解決了。這里的延時(shí)我取的是15ms，看傳遞的信號(hào)是否改變，穩(wěn)定的話就是正確的信號(hào)。

5結(jié)論

該課題的主要任務(wù)是開(kāi)發(fā)一個(gè)以AT89S52單片機(jī)為核心的搶答器，在這一次搶答器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，收獲很多。本次設(shè)計(jì)中涉及到了很多曾經(jīng)學(xué)過(guò)的只是，可能有些已經(jīng)比較模糊，可是通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，對(duì)于之前學(xué)過(guò)的知識(shí)變得更加深刻。

通過(guò)這次設(shè)計(jì)我得到了許多收獲，知道了理論和時(shí)間相結(jié)合的重要性；然后才能將所學(xué)和實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)踐中學(xué)到而更多無(wú)法用只是得到的能力，通過(guò)增強(qiáng)自己的動(dòng)手能力，提高綜合能力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)非常棒，其中我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)。過(guò)程中，我明白了書(shū)上的知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手中有些許不同，當(dāng)然也有借鑒之處，也知道了理論和實(shí)際想結(jié)合是非常非常重要的，也從中獲得了很多書(shū)上學(xué)習(xí)不到的知識(shí)。endprint